一类NO供体型荜茇酰胺衍生物、制备方法及用途

技术领域

本发明属于药物化学技术领域，尤其涉及一类NO供体型荜茇酰胺衍生物、制备方法及用途。

背景技术

荜茇酰胺(piperlongumine,PL)是一种天然生物碱类化合物，具有抗肿瘤、抗血小板聚集、抗炎、抗抑郁等多种药理活性。尤其是在抗肿瘤方面，荜茇酰胺能抑制肺癌、结肠癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌等多种癌细胞的增殖或转移，而对正常细胞、组织和器官没有明显的毒副作用，具有一定的选择性，是一种极具潜力的抗肿瘤化合物。荜茇酰胺能从多方面抑制和杀死肿瘤细胞，目前的研究表明荜茇酰胺发挥抗肿瘤活性主要通过以下几个途径：a.诱导细胞内活性氧水平升高；b.通过抑制上皮—间质细胞及相关转录因子而抑制肿瘤转移；c.诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡；d.增加肿瘤细胞对放疗和化疗敏感性。

一氧化氮(NO)是一类重要的气体信使分子，不仅在神经、免疫、心血管等系统中发挥重要的生理功能，其还具有较好的抗肿瘤活性。外源性的高浓度NO能够通过形成氮氧化物对肿瘤细胞中多种蛋白进行硝化或亚硝化，破坏细胞结构，诱导肿瘤细胞的凋亡，还可参与肿瘤细胞内的信号调节，逆转肿瘤细胞的多药耐药性。但是NO的生物半衰期较短，限制了其在临床的直接应用。NO供体作为NO在体内外的储存及运输形式，其可在体内经酶或非酶作用释放NO，从而提高NO进入机体后的稳定性，延长其释放半衰期。偶氮鎓二醇盐(diazeniumdiolat,NONOate)是由一个二醇二氮烯[N(O)＝NO

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一类NO供体型荜茇酰胺衍生物、制备方法及用途，目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。

本发明是这样实现的，一类NO供体型荜茇酰胺衍生物，结构式如式I所示，

R

进一步地，其结构式如式II所示的TP-1或TP-2所示，

本发明还提供了如上述的一类NO供体型荜茇酰胺衍生物的制备方法，其反应路线如下：

其中R

上述工艺流程中涉及的中间体或目标化合物均可按照常规分离技术加以纯化，如果需要可按常规分离技术分离成它们的单体，并且可进一步根据需要将其转化为与可药用酸的加成盐。

本发明还提供了一种药物组合物，包括如上述的NO供体型荜茇酰胺衍生物，或其药学上可接受的盐。

本发明还提供了如上述的一种药物组合物在制备治疗和/或预防肿瘤药物中的应用。

进一步地，所述肿瘤包括结肠癌、非小细胞肺癌、乳腺癌中的至少一种。

进一步地，所述药物的给药方式包括口服、非胃肠道给药或局部给药。

进一步地，所述非胃肠道给药包括静脉注射、肌肉注射、腹腔注射、皮下注射或透皮给药。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明的化合物、异构体或其药学上可接受的盐可应用在制备治疗或预防抗肿瘤药物方面，特别是在治疗或结肠癌和非小细胞肺癌方面具有良好的应用前景。化合物TP-2对A549和HCT116细胞的抑制作用优于TP-1，两者活性均优于阳性对照PL。TP-1和TP-2孵育细胞72h后，发现化合物对A549和HCT116细胞的IC

附图说明

图1是化合物TP-1和TP-2在CCD841和HCT116细胞中的NO释放情况，*p<0.05,**p<0.01vs CCD-841细胞，n＝3。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。

为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。本发明中，“约”指给定值或范围的10％以内，优选为5％以内。

本发明下述各实施例中未特别限定温度时，则均为常温条件。常温是指四季中自然室温条件，不进行额外的冷却或加热处理，一般常温控制在10～30℃，最好是15～25℃。

除非另外说明，在说明书和权利要求中使用的以下术语具有下面讨论的含义：

“卤素”表示氟、氯、溴或碘。

本发明中所指的“药学上可接受的盐”表示保留母体化合物的生物有效性和性质的那些盐。这类盐包括：

(1)与酸成盐，通过母体化合物的游离碱与无机酸或有机酸的反应而得，无机酸包括盐酸、氢溴酸、硝酸、磷酸、偏磷酸、硫酸、亚硫酸和高氯酸等，有机酸包括乙酸、三氟乙酸、丙酸、丙烯酸、己酸、环戊烷丙酸、羟乙酸、丙酮酸、草酸、(D)或(L)苹果酸、富马酸、酒石酸、马来酸、抗坏血酸、苯甲酸、羟基苯甲酸、γ-羟基丁酸、甲氧基苯甲酸、邻苯二甲酸、甲磺酸、樟脑酸、草酸、乙磺酸、萘-1-磺酸、萘-2-磺酸、对甲苯磺酸、水杨酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、肉桂酸、十二烷基硫酸、葡糖酸、谷氨酸、天冬氨酸、硬脂酸、扁桃酸、琥珀酸或丙二酸等。

(2)存在于母体化合物中的酸性质子被金属离子代替或者与有机碱配位化合所生成的盐，金属例子例如碱金属离子、碱土金属离子或铝离子，有机碱例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨丁三醇、N-甲基葡糖胺、奎宁等。

本发明中的“药物组合物”指将本发明中的化合物中的一个或多个或其药学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或前药与别的化学成分，例如药学上可接受的载体，混合。药物组合物的目的是促进给药给动物的过程。

本发明中的“药用载体”指的是对有机体不引起明显的刺激性和不干扰所给予化合物的生物活性和性质的药物组合物中的非活性成分，例如但不限于：碳酸钙、磷酸钙、各种糖(例如乳糖、甘露醇等)、淀粉、环糊精、硬脂酸镁、纤维素、碳酸镁、丙烯酸聚合物或甲基丙烯酸聚合物、凝胶、水、聚乙二醇、丙二醇、乙二醇、蓖麻油或氢化蓖麻油或多乙氧基氢化蓖麻油、芝麻油、玉米油、花生油等。

本发明提供了一种药物组合物，它以本发明所述的化合物、异构体或其药学上可接受的盐为活性成分或主要活性成分，辅以药学上可接受的盐。该药物组合物的活性成分可以只为本发明化合物，也可以与现有的其他药物配伍使用。

本发明中，在给予哺乳动物通式I化合物及其药学上可接受的盐，以及这些化合物的溶剂化物(这里统称为“治疗药物”)时，可以单独使用，或者最好是按照规范的制药方法将其与适于药用的载体或稀释剂配合后使用。给药方式可以经各种途径，包括口服、非胃肠道给药或局部给药。这里所指的非胃肠道给药包括但并不限于静脉注射、肌肉注射、腹腔注射、皮下注射和透皮给药。

本发明的化合物、异构体或其药学上可接受的盐可应用在制备治疗或预防抗肿瘤药物方面，或者可应用在制备治疗或预防与转移性癌症有关的疾病的药物方面。本发明的化合物或其药学上可接受的盐可应用在治疗或预防结肠癌药物、治疗或预防非小细胞肺癌药物及治疗或预防乳腺癌药物等方面。

本发明披露了一类NO供体型荜茇酰胺衍生物、制备方法及用途。下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

本实施例中共合成2种化合物，分别简称为TP-1和TP-2。

化合物TP-1名称为：2-((5-(4-(3-(5-氯-6-氧代-3，6-二氢吡啶-1(2H)-基)-3-氧代丙-1-烯-1-基)-2，6-二甲氧基苯氧基)戊(氧基)甲氧基)-1-吗啉二氮烯1-氧化物，结构式如下：

化合物TP-2名称为：1-((5-(4-(3-(5-氯-6-氧代-3，6-二氢吡啶-1(2H)-基)-3-氧代丙-1-烯-1-基)-2，6-二甲氧基苯氧基)戊(氧基)甲氧基)-3，3-二乙基三氮唑-1-烯2-氧化物，结构式如下：

本发明本实施例中涉及的反应路线如下：

步骤a：加无水硫酸钠(2.35g，16.54mmol)于烧瓶中，加入15ml二氯甲烷，混匀后加入浓硫酸(1.63g,16.63mmol)，室温搅拌1h。加入5-溴戊酸(1.50g,8.29mmol)和叔丁醇(3.08，41.55mmol)的二氯甲烷混合液。室温反应24h。抽滤，用饱和碳酸氢钠调pH至8-10，室温搅拌0.5h，萃取，收集有机相并用饱和氯化钠(50ml×3)洗，无水硫酸钠干燥，浓缩得化合物1，棕褐色液体。

步骤b：取芥子酸(0.25g，1.12mmol)于烧瓶中，加入甲醇10ml，滴加浓硫酸3滴，65℃回流反应8h。加入15ml饱和碳酸氢钠，混匀，乙酸乙酯萃取，收集有机相并用水和饱和氯化钠(15ml×3)分别洗有机层，无水硫酸钠干燥，浓缩，得化合物2，黄色固体。

步骤c：取化合物2(3.57g，14.98mmol)于反应瓶中，量取15mlDMF进行溶解，加入碳酸钾(3.11g，22.50mmol)，室温搅拌0.5h，分批加入化合物1(4.27g，18.01mmol)，85℃回流反应8h，抽滤，滤液中加入水混匀后用乙酸乙酯萃取，收集有机相并分别用水和饱和氯化钠(20ml×3)洗，无水硫酸钠干燥，浓缩。通过柱层析(PE/EA＝4:1，3:1)纯化得化合物3，黄色膏状体。

步骤d：取化合物3(6.00g,15.21mmol)溶于四氢呋喃与水(V(THF)/(H

步骤e：取2-哌啶酮(10.00g，100.88mmol)于反应瓶中，加入50ml氯仿溶解，再在冰浴下分批加入PCl

步骤f：将化合物5粗品用15ml DMF溶解，加入Li

步骤g：取化合物4(0.435g，1.10mmol)于反应瓶中，加入2.5mlTHF和0.2ml三乙胺，在干冰浴中搅拌15min，加入特戊酰氯(0.24g，1.99mmol)，继续在干冰浴中反应2h。

取化合物6(0.185g，1.41mmol)于反应瓶中，加入2mlTHF溶解，用N

步骤h：取化合物7(0.40g，1.01mmol)于反应瓶中，加入5ml二氯甲烷溶解，滴加三氟乙酸(0.20g，1.75mmol)，室温搅拌水解，TLC监测反应。加入5ml水，搅拌后萃取，收集有机相并分别用水和饱和氯化钠(10ml×3)洗，无水硫酸钠干燥，浓缩得化合物8，白色固体。

步骤I；取吗啡啉偶氮鎓二醇盐(0.3g，1.77mmol)于反应瓶中，加入无水碳酸钠(0.23g，2.17mmol)及8ml四氢呋喃，用N

步骤j：，将化合物9粗产物用二氯甲烷溶解后，在冰浴下加入300μL磺酰氯，低温反应10min后撤走冰浴，在室温下继续反应0.5h，TLC监测反应。直接制砂，柱层析进行分离，得化合物10粗产物。

步骤k：将0.486g化合物10粗产物溶于DMF中，加入0.260g碳酸铯和0.860g中间体8，用N

步骤l：取二乙胺偶氮鎓二醇盐(0.35g，1.00mmol)于反应瓶中，加入10ml四氢呋喃溶解，加入无水碳酸钠(0.13g，3.30mmol)，N

步骤m：将化合物11粗产物用二氯甲烷溶解后，在冰浴下加入300μL磺酰氯，低温反应10min后撤走冰浴，在室温下继续反应0.5h，TLC监测反应。反应完成后直接制砂，柱层析进行分离，得化合物12粗产物。

步骤n：将0.144g化合物12粗产物溶于DMF中，加入0.091g碳酸铯和0.188g中间体8，用N

实施例2：对照化合物(3-氯-1-(3-(4-((5-((二乙基氨基)氧基)-5-氧代戊基)氧基)-3，5-二甲氧基苯基)丙烯酰基)-5，6-二氢吡啶-2(1H)-酮))(TP-3)的合成

化合物结构：

取0.2g中间体8于圆底烧瓶中，加入二氯甲烷溶解后，加入N,N-二乙基羟胺(DEHA)0.041g，混匀后，在冰浴下加入EDC 0.094g，室温下搅拌反应8h，TLC监测反应。萃取，收集有机层并分别用水和饱和氯化钠(20ml x 3)洗，无水硫酸钠干燥，浓缩。薄层色谱进行纯化，展开液乙酸乙酯：石油醚＝2：1，得到18mg产物，为黄色膏状物。

实施例3：本发明的代表化合物的部分药理试验及结果

1.体外抗肿瘤初筛

采用MTT法测定细胞的活力。将对数生长期的细胞，调整密度为5000个/孔，接种于96孔板，置于37℃，5％CO

表1化合物对A549和HCT116细胞活性的影响(Mean±SD,n＝3)

如表1所示，考察了不同化合物分别处理A549和HCT116肿瘤细胞24h和72h后对两种肿瘤细胞的抑制作用，以PL为阳性对照。结果表明：化合物TP-2对A549和HCT116细胞的抑制作用优于TP-1，两者活性均优于阳性对照PL。TP-1和TP-2孵育细胞72h后，发现化合物对A549和HCT116细胞的IC

Giress法检测化合物在细胞内的NO释放情况

取处于指数生长期状态良好的细胞，制成1×10

结果如图1所示，数据分析发现，化合物TP-1和TP-2在正常结肠细胞和结肠癌细胞中释放NO情况不同，化合物在HCT116细胞中的释放量高于CCD841细胞，具有一定的选择性，提示NO供体型化合物在发挥抗肿瘤活性方面具有一定的靶向性。结合表中数据和图中数据可以发现，化合物的抗肿瘤活性与化合物在细胞内的NO释放情况具有一定的相关性；如化合物TP-2在HCT116细胞中的释放较多，同时其抗肿瘤活性也较优。

为进一步的研究化合物在抗肿瘤方面的应用潜力，参照化合物TP-2的结构，合成了化合物TP-2的对照化合物TP-3，并研究了化合物TP-3对结肠癌HCT116细胞的抑制作用，发现化合物TP-3对HCT116细胞的抑制作用明显低于化合物TP-2，详细数据见表2，数据结果表明，NO供体型荜茇酰胺衍生物在抗肿瘤方面具有明显的优势。化合物TP-3的结构及合成方法详见合成部分。

表2TP-3对HCT116细胞活性的影响(Mean±SD,n＝3)

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。